一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通十目方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)日漸發(fā)達(dá)，機(jī)載通信應(yīng)用日漸增多?，F(xiàn)有的民航客機(jī)內(nèi)，除了傳統(tǒng)的通信導(dǎo)航系統(tǒng)與地面進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊之外，機(jī)載系統(tǒng)(如航電系統(tǒng)、客艙系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等)與地面網(wǎng)絡(luò)之間的實(shí)時(shí)通訊和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)也催生了多種機(jī)內(nèi)與機(jī)外通信手段的發(fā)展和應(yīng)用；如飛機(jī)停留在機(jī)場的時(shí)候，可以通過機(jī)載的無線通信設(shè)備使用蜂窩移動通信(3G、4G等)方式或WLAN方式與地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；飛機(jī)在空中飛行的時(shí)候，可以通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面進(jìn)行通信；如果飛機(jī)上安裝了地空寬帶網(wǎng)機(jī)載設(shè)備，則可以與地空寬帶網(wǎng)的地面基站進(jìn)行通訊，從而接入地面的各種網(wǎng)絡(luò)。
[0003]但現(xiàn)有的這些機(jī)內(nèi)與機(jī)外通信都有一定的限制和缺點(diǎn)，主要是如下幾方面:
[0004](I)某一系統(tǒng)的對外通信管道是固定的，不能互用互換，在使用和運(yùn)營上都不夠靈活，也無法做容災(zāi)備份；比如機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)與地面的數(shù)據(jù)傳輸只能通過衛(wèi)星通道，而機(jī)載娛樂系統(tǒng)只能當(dāng)飛機(jī)停在機(jī)場的時(shí)候通過蜂窩通信或WLAN方式進(jìn)行服務(wù)器節(jié)目內(nèi)容更新。
[0005](2)飛機(jī)上各個(gè)系統(tǒng)的對外通信管道各自獨(dú)立，在此情況下，這些管道的帶寬無法得到充分利用，存在資源浪費(fèi)。
[0006](3)某些存在一種以上通信管道的系統(tǒng)，其業(yè)務(wù)應(yīng)用正在使用一種通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，如果當(dāng)前的傳輸鏈路不可用了，則這一業(yè)務(wù)將被中斷，待傳輸鏈路恢復(fù)或切換至另外一種傳輸鏈路后，需要重新開始，數(shù)據(jù)切換時(shí)延較大。
[0007]綜上可知，有必要設(shè)計(jì)一種新的機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法來彌補(bǔ)上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述缺陷，本發(fā)明提出一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)及其通信方法，其使用方便靈活，數(shù)據(jù)傳輸通暢，數(shù)據(jù)切換時(shí)延短，傳輸可靠性高。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)，其包括機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)；機(jī)載系統(tǒng)包括機(jī)內(nèi)子網(wǎng)、機(jī)載通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)合并路由器，機(jī)內(nèi)子網(wǎng)、機(jī)載通信系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器信號連接；地面系統(tǒng)包括地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心，地面通信系統(tǒng)與機(jī)載通信系統(tǒng)信號連接，且地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接；數(shù)據(jù)合并路由器用于將數(shù)個(gè)單一通信鏈路合并為一個(gè)統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；數(shù)據(jù)合并路由器設(shè)有通信控制接口模塊，通信控制接口模塊用于控制機(jī)載通信系統(tǒng)對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，建立通信傳輸通道。
[0011 ] 其中，機(jī)內(nèi)子網(wǎng)設(shè)有航電系統(tǒng)，且航電系統(tǒng)包括機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機(jī)載娛樂系統(tǒng)，且機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)、機(jī)載娛樂系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器連接。
[0012]其中，機(jī)載通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)和蜂窩通信系統(tǒng)，且衛(wèi)星通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)、蜂窩通信系統(tǒng)均連接至通信控制接口模塊。
[0013]其中，地面通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星、衛(wèi)星通信運(yùn)營商、無線局域網(wǎng)熱點(diǎn)、無線局域網(wǎng)通信運(yùn)營商、蜂窩通信基站和蜂窩通信運(yùn)營商；衛(wèi)星與衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信運(yùn)營商均信號連接；無線局域網(wǎng)熱點(diǎn)與無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)通信運(yùn)營商均信號連接；蜂窩通信基站與蜂窩通信系統(tǒng)、蜂窩通信運(yùn)營商均信號連接。
[0014]其中，衛(wèi)星通信運(yùn)營商、無線局域網(wǎng)通信運(yùn)營商、蜂窩通信運(yùn)營商均與數(shù)據(jù)中心信號連接。
[0015]其中，地面支持系統(tǒng)包括服務(wù)提供商、航空公司和空管系統(tǒng)，且服務(wù)提供商、航空公司、空管系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接。
[0016]其中，衛(wèi)星、衛(wèi)星通信運(yùn)營商和衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成衛(wèi)星傳輸通道；無線局域網(wǎng)熱點(diǎn)、無線局域網(wǎng)通信運(yùn)營商和無線局域網(wǎng)通信系統(tǒng)組成無線局域網(wǎng)傳輸通道；蜂窩通信基站、蜂窩通信運(yùn)營商和蜂窩通信系統(tǒng)組成蜂窩傳輸通道。
[0017]一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信方法，其包括如下步驟:(I)機(jī)內(nèi)子網(wǎng)的航電系統(tǒng)向數(shù)據(jù)合并路由器發(fā)起對外連接的請求；(2)數(shù)據(jù)合并路由器的通信控制接口模塊控制機(jī)載通信系統(tǒng)，并對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，成功建立蜂窩傳輸通道、無線局域網(wǎng)傳輸通道和衛(wèi)星傳輸通道；(3)數(shù)據(jù)合并路由器將數(shù)個(gè)單一通信鏈路合并為一個(gè)統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；(4)通信控制接口模塊依據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小、優(yōu)先級和傳輸通道信號質(zhì)量，依據(jù)通道選擇算法得出當(dāng)前最優(yōu)的通信方式，動態(tài)實(shí)時(shí)為當(dāng)前需傳輸數(shù)據(jù)選擇蜂窩傳輸通道、無線局域網(wǎng)傳輸通道、衛(wèi)星傳輸通道中的一個(gè)或幾個(gè)；(5)當(dāng)數(shù)據(jù)合并路由器收到機(jī)內(nèi)子網(wǎng)的對外通信數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)送入通信控制接口模塊；(6)通信控制接口模塊實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)包分為多個(gè)切片內(nèi)容，依據(jù)傳輸通道選擇結(jié)果，將多個(gè)切片內(nèi)容均放入傳輸通道進(jìn)行傳輸；(7)數(shù)據(jù)中心獲得切片內(nèi)容后，將切片內(nèi)容還原為原有的數(shù)據(jù)包，并依據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地IP，將數(shù)據(jù)包傳輸至地面支持系統(tǒng)。
[0018]本發(fā)明對機(jī)內(nèi)系統(tǒng)和機(jī)外通信鏈路進(jìn)行統(tǒng)一和整合，由數(shù)據(jù)合并路由器統(tǒng)一管理不同通信子系統(tǒng)的傳輸管道，提供統(tǒng)一的通信接口，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)占.V.
[0019](I)在使用和運(yùn)營上均更為靈活，同時(shí)在某一傳輸管道中斷時(shí)，不會影響機(jī)內(nèi)子網(wǎng)對外通信功能的實(shí)現(xiàn)，通過不同傳輸管道之間的無縫自動切換，使得應(yīng)用層感覺不到底層的切換，數(shù)據(jù)傳輸更通暢，減少數(shù)據(jù)切換時(shí)延。
[0020](2)對于機(jī)內(nèi)子網(wǎng)而言，不需要關(guān)注目前正在使用的是何種通信鏈路，由數(shù)據(jù)合并路由器根據(jù)通信鏈路的可用性、帶寬、費(fèi)用等為不同的機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)分配機(jī)外無線通信鏈路，可以較大程度上簡化機(jī)內(nèi)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)難度。
[0021](3)可以采用帶寬疊加、分時(shí)復(fù)用等方式，提高單一機(jī)內(nèi)子網(wǎng)對外的通信帶寬。
[0022](4)可以采用通道綁定的方式，在不同鏈路上發(fā)送相同的數(shù)據(jù)，提高單一機(jī)內(nèi)子網(wǎng)對外通信的可靠性。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0025]圖2是本發(fā)明機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]參照圖1，一種機(jī)載無縫數(shù)據(jù)傳輸無線通信系統(tǒng)，其包括機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)；機(jī)載系統(tǒng)包括機(jī)內(nèi)子網(wǎng)、機(jī)載通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)合并路由器，機(jī)內(nèi)子網(wǎng)、機(jī)載通信系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器信號連接；地面系統(tǒng)包括地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心，地面通信系統(tǒng)與機(jī)載通信系統(tǒng)信號連接，且地面通信系統(tǒng)、地面支持系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)中心信號連接；數(shù)據(jù)合并路由器用于將數(shù)個(gè)單一通信鏈路合并為一個(gè)統(tǒng)一的對外通信傳輸通道，成功建立與數(shù)據(jù)中心通信的對外通信傳輸通道；數(shù)據(jù)合并路由器設(shè)有通信控制接口模塊，通信控制接口模塊用于控制機(jī)載通信系統(tǒng)對外發(fā)起單一通信鏈路的連接請求，建立通信傳輸通道。
[0028]本發(fā)明數(shù)據(jù)合并路由器設(shè)于機(jī)內(nèi)子網(wǎng)與機(jī)載通信系統(tǒng)之間，用于提供管道合并功能。本發(fā)明數(shù)據(jù)中心設(shè)于地面通信系統(tǒng)和地面支持系統(tǒng)之間，用于提供管道合并功能。
[0029]其中，機(jī)內(nèi)子網(wǎng)設(shè)有航電系統(tǒng)，且航電系統(tǒng)包括機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機(jī)載娛樂系統(tǒng)，且機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)、機(jī)載娛樂系統(tǒng)均與數(shù)據(jù)合并路由器連接。本發(fā)明機(jī)內(nèi)子網(wǎng)上的系統(tǒng)不限于機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)、機(jī)載信息系統(tǒng)、客艙核心系統(tǒng)、客艙通信系統(tǒng)和機(jī)載娛樂系統(tǒng)，根據(jù)需求，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以設(shè)有